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美国科学家误入风暴 见证奇妙“反物质云”(图)  

2015-05-16 11:31:17|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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美国科学家误入风暴 见证奇妙“反物质云”(图)

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外媒称,2009年8月21日,一群乘坐大气研究飞机的物理学家

误入风暴之中,突然被一片反物质云包围。

据西班牙《阿贝赛报》网站5月13日报道,从那以后,研究人

员就试图解开反物质云的神秘面纱,解释这个让人费解的不寻

常现象。现在6年过去了,虽然仍不能确定产生这一现象的原

因,但研究人员在英国《等离子体育物理杂志》双月刊上撰文

解释几种可能性。

美国新罕布什尔大学物理学家约瑟夫·德怀尔当时与几位电子

研究专家一起乘坐飞机,为了便于工作,他们在乘坐的湾流V

型飞机上安装了一个粒子探测器。

飞行途中一切看似正常,直到飞机正好经过一场极其猛烈风暴

云的上方。飞行员把方向转向雷达显示的格鲁吉亚海岸方向。

但德怀尔回忆说,“事实上当时我们面对的是风暴正面,而我

们的飞机正在穿过风暴”。飞机剧烈摇晃,并突然开始坠落,

“我以为我们就要死了”。

在那痛苦的几分钟内,仪器开始显示出一些不同寻常的东西。

事实上飞机当时被一片根本不应该在那里出现的“正电子云”

(与电子相反的反物质粒子)包围。这片云大约有两公里长。

迎面撞入不存在其他相关物理现象(例如强烈发射的伽玛射线)

的正电子云让人完全想象不到,而且在物理上也解释不通。“

突然之前,我们周围的正电子数目骤然增加,并在飞机周围形

成一片云,这是很难解释也很难理解的现象”。

众所周知,风暴有时会产生能量巨大的伽玛射线闪电,闪电在

与空气互相作用时会产生成对的电子和正电子。但是出现正电

子必须要与伽玛射线的大量增加相吻合。德怀尔解释说,“如

果出现正电子,我们应该看到放射出明亮的伽马射线,但是我

们当时唯一看到的首先是一片正电子云,然后在大约7公里之

外又看到一片正电子云。后来我们才看到一道明亮的伽马射线

亮光,而这已经没有什么意义了”。

加利福尼亚大学专家戴维·史密斯表示,“我们预计风暴会产

生某种形式的辐射,但想不到是这样。我们甚至不知道这是本

来就有的自然现象,还是因为有飞机进入的缘故”。

(除了暗物质以外)宇宙中存在两种不同的物质:正常物质和反

物质,除了电荷不同,这两种物质其实是相同的。每个正常粒

子都对应一个反粒子,而与电子对应的就是正电子。当物质与

反物质相撞,两者会立即湮灭,释放出伽马射线。

德怀尔表示,他们的奇怪经历显示出未知风暴世界的一个新信

息,这是一个伽玛射线的天地,现在知道它同时也是奇怪的反

物质云的天地。

对突然出现的正电子的一种可能解释是,飞机在某种程度上影

响了风暴的电子环境,但德怀尔认为这也是非常罕见的。还有

一种解释是,“黑暗闪电”制造了大量正电子,当时研究人员

看到的可能是一种“黑暗闪电”。“黑暗闪电”是风暴内部释

放电子的一种奇怪方式,它与正常闪电交替产生。在黑暗闪电

中,高能量粒子的速度很快,可能会产生有助于电场释放的正

电子。


 

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